[發明專利]一種智能傳感器

有效

• 申請號: 200710092670.0
• 申請日: 2007-09-05
• 公開（公告）號: CN101118428A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 邵毅敏;馬祥華
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明涉及傳感器技術，具體涉及采用單片機技術實現的且同時具有模擬信號輸出和數字信號輸出的智能傳感器。

背景技術

在工業控制及監測系統中，傳感器應用越來越多，現有的壓電傳感器由于壓電敏感器件本身的內阻抗很高，使得壓電器件難以直接使用一般的放大器，而必須進行前置阻抗變換，同時由于軸承加工所產生的毛刺、傳感器安裝以及環境干擾等因素將會在傳感器輸出信號上疊加一定的高頻干擾，而且原始信號經過傳輸、放大、變換等處理過程，還會混入各種不同形式的噪聲，從而會影響測量精度，同時，現有傳感器輸出信號單一，通常是只以模擬量輸出或者只以數字量輸出，給工業應用帶來諸多不便。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種電路簡單、精度高、同時具有模擬信號輸出和數字信號輸出的智能傳感器。

為了解決上述技術問題，本發明的一個技術方案是，提供一種智能傳感器，包括壓電傳感器、處理電路、微控制器電路，其中，

壓電傳感器：將振動信號轉換成電荷信號輸入到處理電路；

處理電路：接收壓電傳感器輸出的電荷信號，將電荷信號處理后輸出；

在處理電路的輸出端與微控制器電路的模擬量輸入端之間連接模擬輸出與數字轉換控制電路，并且微控制器電路的串行通訊接口輸出端連接到通訊接口驅動電路，微控制器電路與通訊接口驅動電路之間的信號為雙向傳輸，當智能傳感器需要輸出模擬信號時，模擬信號通過模擬輸出與數字轉換控制電路輸出，當智能傳感器需要輸出數字信號時，模擬信號通過模擬輸出與數字轉換控制電路輸入微控制器電路，通過微控制器電路完成將模擬信號轉換成數字信號輸出，同時微控制器電路通過通訊接口驅動電路實現UART串口通信。

根據本發明的一個優選方案，所述處理電路由電荷放大器、濾波電路、歸一化放大器組成，所述電荷放大器接收壓電傳感器輸出的電荷信號，將電荷信號轉換成電壓信號后輸出到濾波電路，所述濾波電路對電壓信號進行隔直和濾波，輸出到歸一化放大器，所述歸一化放大器將模擬信號通過模擬輸出與數字轉換控制電路輸出或者輸入到微控制器電路。

根據本發明的一個優選方案，所述模擬輸出與數字轉換控制電路由繼電器KM₁、KM₂、停止按鈕SB₁、A/D轉換控制按鈕SB₂、模擬輸出按鈕SB₃組成，其中繼電器KM₂的常開觸點連接在歸一化放大器的輸出端，繼電器KM₁的常開觸點連接在歸一化放大器的輸出端和微控制器電路的輸入端之間；模擬輸出按鈕SB₃的常閉觸點、繼電器KM₂的常閉觸點、繼電器KM₁的線圈按所述順序串聯連接，模擬輸出按鈕SB₃的常閉觸點的另一端同時與A/D轉換控制按鈕SB₂的常開觸點的一端和繼電器KM₁的常開觸點的一端連接；A/D轉換控制按鈕SB₂的常閉觸點、繼電器KM₁的常閉觸點、繼電器KM₂的線圈按所述順序串聯連接，A/D轉換控制按鈕SB₂的常閉觸點的另一端同時與模擬輸出按鈕SB₃的常開觸點的一端和繼電器KM₂的常開觸點的一端連接；并且所述模擬輸出按鈕SB₃的常開觸點的另一端、繼電器KM₂的常開觸點的另一端、A/D轉換控制按鈕SB₂的常開觸點的另一端以及繼電器KM₁的常開觸點的另一端同時與停止按鈕SB₁的常閉觸點的一端連接，停止按鈕SB₁的常閉觸點的另一端連接電源，繼電器KM₁的線圈和繼電器KM₂的線圈的另一端接地。